ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH
HỌC
CỦA VI KHUẨN STREPTOCOCCUS SUIS GÂY BỆNH
Ở LỢN TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ CHẾ TẠO
AUTOVACCINE PHÒNG BỆNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÚ Y

THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH
HỌC
CỦA VI KHUẨN STREPTOCOCCUS SUIS GÂY BỆNH
Ở LỢN TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ CHẾ TẠO
AUTOVACCINE PHÒNG BỆNH





ii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình triển khai thực hiện đề tài và hoàn thành luận án, tôi luôn
nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các thày, cô, các bạn đồng nghiệp, cơ quan
công tác và gia đình.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Khoa Chăn nuôi - Thú y, Phòng Đào tạo, Trường
đại học Nông Lâm, Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên; Trung tâm
Chẩn đoán Thú y Trung ương - Cục Thú y, Bộ môn Vi trùng - Viện Thú y, Chi cục
Chăn nuôi - Thú y tỉnh Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận án.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thày hướng dẫn khoa học
là: PGS.TS. Tô Long Thành - Giám đốc Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung ương,
Cục Thú y và TS. Nguyễn Văn Quang - Nguyên Trưởng Khoa Chăn nuôi - Thú y,
Trường đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ
tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Bộ môn Vi trùng
- Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung ương - Cục Thú y, Bộ môn Vi trùng - Viện
Thú y và Bộ môn Công nghệ Vi sinh, Công nghệ Phân tử - Viện Khoa học Sự sống Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ và hướng dẫn thực hiện các thí
nghiệm của đề tài luận án.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thày, cô, các bạn đồng
nghiệp, học viên cao học, các em sinh viên và đặc biệt là gia đình đã luôn giúp đỡ,
động viên, hỗ trợ tôi trong thời gian qua để hoàn thành luận án này.
Thái Nguyên, tháng 12 năm 2019
Tác giả



VIẾT

TẮT

VÀ

DANH

KÝ

HIỆU

MỤC

BẢNG.....................................................................................................ix

CÁC

DANH

MỤC

CÁC HÌNH ......................................................................................................xi MỞ ĐẦU
..................................................................................................................................1
1.
Tính
cấp
thiết
tài........................................................................................................1

góp
mới
tài:..........................................................................................3
Chương
1:
TỔNG
LIỆU..................................................................................4

của

đề

của

đề

QUAN

TÀI

1.1. Bệnh do vi khuẩn Streptococcus suis (S. suis) gây ra ở lợn và ở
người.........................4
1.1.1. Bệnh do vi khuẩn
.......................................................4
1.1.2.
Bệnh
do
vi
khuẩn
người...................................................7

suis...............................................................................................9

S.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

khuẩn




4

1.2.2. Hình thái và tính
suis.....................................................9

chất

nuôi

1.2.3.
Đặc
tính
sinh
hoá
suis.........................................................................11

cấy

của

1.2.5.
Các
yếu
tố
độc
lực
suis.......................................................................12

của

vi

khuẩn

S.

1.3. Bệnh liên cầu khuẩn
...................................................14

ở

lợn

do

vi

khuẩn

S.


sàng
chống

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

sinh
và

vi

ra

khuẩn

bệnh
S.




5

1.3.5. Chẩn đoán......................................................................................................................25
1.3.6. Phòng bệnh....................................................................................................................29
1.3.7. Điều trị bằng kháng
sinh...............................................................................................33
Chương 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG
PHÁP
NGHIÊN CỨU......................................................................................................................38

6

2.4. Phương pháp nghiên
cứu.................................................................................................40
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu dịch tễ
.................................................................................40
2.4.2. Phương pháp thu thập mẫu
..........................................................................................42
2.4.3. Phương pháp nuôi cấy và phân lập vi khuẩn S.
suis...................................................42
2.4.4. Phương pháp kiểm tra hình thái vi khuẩn bằng nhuộm
Gram...................................43
2.4.5. Phương pháp thực hiện các phản ứng sinh hóa (Nhận biết cấp
I).............................43
2.4.6. Phương pháp thực hiện bộ Kit sinh hóa API 20 Strep (Nhận biết cấp
II).................44
2.4.7. Phương pháp PCR để xác định các serotype gây bệnh thông thường và các gen
mã hoá một số yếu tố độc lực của vi khuẩn S. suis
.....................................................................45
2.4.8. Phương pháp tính liều gây chết 50% (LD50) của vi khuẩn S.
suis.............................45

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




7

2.4.9. Phương pháp xác định số lượng vi

tỉnh Thái Nguyên ..................................................................................................................55
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




8

3.1.3. Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo mùa
vụ...................................58
3.1.4. Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo lứa
tuổi...................................62
3.2. Kết quả nghiên cứu một số đặc tính sinh học của các chủng S. suis phân lập
được.....69
3.2.1. Kết quả phân lập vi khuẩn S. suis từ lợn mắc viêm phổi và viêm khớp tại
Thái Nguyên .........................................................................................................................69
3.2.2. Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng vi khuẩn S.
suis
phân lập được ..........................................................................................................................71
3.2.3. Kết quả xác định một số đặc tính sinh vật, hoá học của các chủng vi khuẩn S.
suis
phân lập được bằng bộ Kit sinh hóa API 20
Strep................................................................73

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




9

1. KẾT LUẬN.......................................................................................................................120
2. ĐỀ NGHỊ...........................................................................................................................121
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




10

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA
HỌC........................................................122
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................123
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
ADH

: Arginine Dihydrolase

AMD

: amidon


: Esculin

GAL

: Galactosidase

GLYG:

: glycogen

GUR

: Glucuronidase

HIP

: acid Hippuric

ICAM

: Intercellular adhension molecule

IHA

: Indirect Haemaglunation test

INU

: đường inulin


: Ninhydrin

PAL

: Alkaline Phosphatase

PBS

: Phosphate-buffered solution

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




8

PCR

: Polymerase Chain Reaction

PYRA

: Pyrrolidonyl Arylamidase

QCVN

: quy chuẩn Quốc Gia

RAF


TCVN

: tiêu chuẩn Quốc Gia

TRE

: trehalose

TSA

: Tryptone soya agar

TSB

: Tryptone soya broth

TYE

: Tryptone Yeast Extract Broth

VP

: Voges Proskauer

VCAM

: Vascular cell adhension molecule

YE

So sánh nguy cơ lợn mắc viêm khớp theo mùa vụ ................................62

Bảng 3.6:

Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo lứa tuổi ..............63

Bảng 3.7:

So sánh nguy cơ mắc viêm phổi giữa các lứa tuổi lợn ..........................67

Bảng 3.8:

So sánh nguy cơ mắc viêm khớp giữa các lứa tuổi lợn .........................68

Bảng 3.9:

Kết quả phân lập vi khuẩn S. suis từ lợn mắc viêm phổi và viêm
khớp ở các lứa tuổi khác nhau ...............................................................70

Bảng 3.10: Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng
S. suis phân lập được..............................................................................72
Bảng 3.11: Kết quả xác định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng vi
khuẩn S. suis phân lập được bằng bộ Kit sinh hóa API 20 Strep ..........75
Bảng 3.12: Kết quả xác định tính mẫn cảm kháng sinh của các chủng S. suis phân
lập được..................................................................................................77
Bảng 3.13: Kết quả xác định serotype của các chủng vi khuẩn S. suis phân lập được
..79
Bảng 3.14: Kết quả xác định gen mã hóa yếu tố độc lực của các chủng S. suis
phân lập được.........................................................................................83
Bảng 3.15: Kết quả lựa chọn sơ bộ một số chủng S. suis phân lập được.................86

bạch khi công cường độc vi khuẩn S. suis serotype 7 .........................100
Bảng 3.25: Kết quả xác định hiệu lực của Autovaccine thử nghiệm trên chuột
bạch khi công cường độc vi khuẩn S. suis serotype 9 .........................101
Bảng 3.26: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm
Autovaccine 30 ngày ...........................................................................103
Bảng 3.27: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm
Autovaccine 30 ngày ...........................................................................104
Bảng 3.28: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm
Autovaccine 60 ngày ...........................................................................106
Bảng 3.29: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm
Autovaccine 60 ngày ...........................................................................106
Bảng 3.30: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm
Autovaccine 90 ngày ...........................................................................108
Bảng 3.31: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm
Autovaccine 90 ngày ...........................................................................108
Bảng 3.32: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm
Autovaccine 120 ngày .........................................................................111
Bảng 3.33: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm
Autovaccine 120 ngày .........................................................................111
Bảng 3.34: Kết quả thử nghiệm Autovaccine phòng viêm phổi và viêm khớp do
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




11

S. suis cho lợn nuôi tại Thái Nguyên ...................................................114

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

Hình 3.5.

Kết quả phản ứng PCR xác định serotype của vi khuẩn S. suis........ 82

Hình 3.6.

Kết quả phản ứng PCR xác định gen mã hóa độc lực của các chủng
S. suis phân lập được ......................................................................... 84

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Chăn nuôi lợn ở tỉnh Thái Nguyên trong những năm qua phát triển nhanh về
số lượng cũng như chất lượng nên đã đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng nội tỉnh và
hướng tới xuất khẩu, góp phần giải quyết việc làm và tăng thu nhập cho người chăn
nuôi trên địa bàn. Theo Niên giám thống kê số lượng và sản phẩm gia súc, gia cầm
của Chi cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên (1/10/2018) [2] năm 2018 tổng đàn lợn có
trên 745.209 con, tổng sản lượng thịt hơi đạt trên 83.065 tấn, đây là nguồn cung cấp
thực phẩm chủ yếu trong ngành chăn nuôi. Vì vậy, chăn nuôi lợn đã chiếm vị thế
quan trọng trong phát triển kinh tế của tỉnh và trở thành ngành mũi nhọn được quan
tâm phát triển. Chăn nuôi lợn ở Thái Nguyên hiện tại vẫn chủ yếu là các trại quy mô
nhỏ nên gặp rất nhiều khó khăn đặc biệt là khâu kiểm soát dịch bệnh nên đã ảnh
hưởng lớn đến hiệu quả chăn nuôi. Ngoài các bệnh truyền nhiễm gây ra cho đàn lợn
như lở mồm long móng, dịch tả, tai xanh… thì viêm phổi, viêm khớp ở lợn do vi


Trong 6 tháng đầu năm 2017 cả nước có 69 người mắc bệnh liên cầu khuẩn lợn,
trong đó có 4 ca chết do nhiễm khuẩn nặng (Phương Trang, 2017) [142]. Theo
thống kê của Cục Y tế dự phòng (Bộ Y tế) [140] trong năm 2017 cả nước ghi nhận
171 ca mắc bệnh liên cầu lợn, trong đó 14 người chết. Đặc biệt, trong tháng 6/2018
trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 3 ca mắc bệnh do S. suis (Phương Nam, 2018)
[141]. Những người bị mắc bệnh đều được xác nhận là có tiếp xúc với lợn mắc
trong chăn nuôi, giết mổ, ăn thịt hoặc tiết canh lợn nhiễm liên cầu khuẩn.
Xuất phát từ tình hình thực tế sản xuất và an toàn thực phẩm hiện nay, nhằm
có hiểu biết đầy đủ hơn về vi khuẩn S. suis gây viêm phổi và viêm khớp ở lợn, làm
cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu các biện pháp phòng, trị bệnh hiệu quả là một
yêu cầu cấp thiết, góp phần nâng cao hiệu quả, tăng thu nhập cho người chăn nuôi
lợn và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng, vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn Streptococcus suis gây bệnh ở lợn tại
tỉnh Thái Nguyên và chế tạo Autovaccine phòng bệnh”.
2. Mục tiêu của đề tài
- Xác định một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn S. suis gây bệnh viêm
phổi và viêm khớp ở lợn nuôi tại tỉnh Thái Nguyên.
- Nghiên cứu chế tạo Autovaccine thử nghiệm phòng viêm phổi và viêm
khớp cho lợn từ các chủng S. suis phân lập được và thử nghiệm các phác đồ điều trị
bệnh viêm phổi và viêm khớp cho lợn do S. suis gây ra có hiệu quả cao, góp phần
thúc đẩy chăn nuôi lợn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên phát triển.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Là một công trình nghiên cứu có hệ thống về đặc điểm sinh học của các
chủng vi khuẩn S. suis ở lợn nuôi tại Thái Nguyên.
- Nghiên cứu chế tạo Autovaccine từ các chủng S. suis phân lập được để
phòng viêm phổi, viêm khớp cho lợn nuôi tại Thái Nguyên có hiệu quả và đề xuất
được phác đồ điều trị viêm phổi, viêm khớp cho lợn do S. suis cho hiệu quả cao.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Bệnh do vi khuẩn Streptococcus suis (S. suis) gây ra ở lợn và ở người
1.1.1. Bệnh do vi khuẩn Streptococcus suis gây ra ở lợn
1.1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Vi khuẩn S. suis là một trong các nguyên nhân gây ra bệnh quan trọng và gây
ra những thiệt hại cho ngành chăn nuôi lợn. Bệnh do S. suis gây ra ở lợn được xác
nhận lần đầu tiên ở Hà Lan vào năm 1951 và ở Anh năm 1954. Từ đó, bệnh đã xảy
ở hầu khắp các nước trên thế giới nơi có ngành chăn nuôi lợn phát triển (Higgins R.
và Gottschalk M., 2006) [77].
Theo Gottschalk M. (2012) [68] vi khuẩn S. suis serotype 1 và serotype ½
thường gây bệnh cho lợn con theo mẹ từ 1 - 3 tuần tuổi, có khi tới 6 tuần tuổi và
thường ở thể bại huyết hoặc nhiễm trùng như viêm phổi, viêm khớp, màng não,
viêm nội tâm mạc, đặc biệt là ở lợn con từ 1 - 7 ngày tuổi. Vi khuẩn S. suis thuộc
serotype
2 cũng gây bệnh cho lứa tuổi này nhưng thường gây cho lợn trong giai đoạn sau cai
sữa và lợn thịt (4-16 tuần tuổi) với các thể bệnh như trên.
Theo Segura M. và cs. (2014a) [109] đã xác định từ 30 - 70% vi khuẩn S.
suis cư trú ở đường hô hấp trên của lợn khỏe xâm nhập vào đường hô hấp dưới gây
nhiễm trùng huyết, viêm phổi, viêm khớp, viêm ngoại tâm mạc, màng não... khi hệ
miễn dịch của lợn bị suy giảm. Bệnh thường xảy ra vào mùa xuân khi điều kiện
chăn nuôi bất lợi và thuận lợi cho sự phát triển của các loại cầu khuẩn.
Ở Anh, các nghiên cứu cũng cho thấy vi khuẩn S. suis serotype 2 là nguyên
nhân chính gây bại huyết, viêm não và viêm đa khớp, ít khi gây viêm phổi; trong
khi đó ở Bắc Mỹ khi lợn mắc bệnh liên cầu khuẩn thì bệnh tích ở phổi vẫn là chủ
yếu. Vi khuẩn S. suis serotype 2 có thể lây nhiễm từ đàn này sang đàn khác hoặc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN



Theo Dutkewicz J. và cs. (2017) [58] dựa vào kháng nguyên vỏ
polysaccharide, vi khuẩn S. suis được phân thành 35 serotype từ 1 đến 34 và
serotype
½. Đến nay, nhiều nghiên cứu đều cho thấy 6 serotype của S. suis bao gồm serotype
20, 22, 26, 32, 33 và 34 đã có những biến đổi về đặc tính sinh học của chúng so với
ban đầu.
1.1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, nghiên cứu của Trịnh Phú Ngọc và Lê Văn Tạo (2001) [11] cho
thấy trong 37 chủng vi khuẩn Streptococcus spp. phân lập được từ lợn ở các lứa tuổi
khác nhau, trong đó có 19 chủng từ hạch phổi. Kết quả của Cù Hữu Phú và cs.
(2005) [22] khi nghiên cứu nguyên nhân gây viêm phổi của lợn nuôi tại một số tỉnh
phía Bắc đã xác định vi khuẩn S. suis là một trong những căn nguyên phổ biến có
vai trò gây bệnh quan trọng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN